气象卫星

[拼音]：qixiang weixing

[外文]：meteorological satellite

从外层空间对地球及其大气层进行气象观测的人造地球卫星，它是卫星气象观测系统的空间部分。卫星携带有各种气象遥感器，能够接收和测量地球及其大气层的可见光、红外与微波辐射，并将它们转换成电信号传送到地面。地面台站将卫星送来的电信号复原绘制成各种云层、地表和洋面图片，再经进一步的处理和计算，即可得出各种气象资料。利用地面气象站、气球、飞机和火箭进行气象观测都有很大的局限性，地球上近80％的地区无法观测。气象卫星所能观测的地域广阔，观测的时间长，观测数据汇集迅速，因而能提高气象预报的质量，对灾害性天气预报更有重要的作用。气象卫星所提供的气象资料已被广泛用于日常气象业务、气象科学、海洋学和水文学的研究。

分类

气象卫星有不同的分类方法。一般按卫星的轨道分成两类：太阳同步轨道气象卫星（也称极轨气象卫星）和地球静止轨道气象卫星（简称静止气象卫星）。太阳同步轨道气象卫星每天对全球表面巡视两遍，对某一地区每天只能进行两次气象观测，观测间隔在12小时左右。它的优点是可以获得全球气象资料。地球静止轨道气象卫星可以对地球近五分之一的地区连续进行气象观测，实时将资料送回地面。用4颗卫星均匀布置在赤道上空，就能对全球的中、低纬度地区天气系统的形成和发展连续监测。它的缺点是对高纬度地区(纬度大于55°)的气象观测能力较差。这两类气象卫星需要相互补充，对于地区性气象业务，仍以地球静止轨道气象卫星为主。气象卫星通常是军民共用的。为了适应军事活动的特殊需要，也有专门的军用气象卫星。例如美国的太阳同步轨道的“布洛克”号军事气象卫星（见军用卫星）。按任务气象卫星还可分成试验气象卫星和气象业务应用卫星两类。

系统组成

气象卫星通常由气象观测专用系统和保障系统两部分组成。气象观测专用系统中的主要设备是气象遥感仪器。目前，常用的气象遥感仪器有三种：

（1）多通道高分辨率扫描辐射计：它可以获得可见光与红外的云图。太阳同步轨道气象卫星的可见光与红外云图的星下点分辨率都在1公里左右;地球静止轨道气象卫星的可见光云图的星下点分辨率为0.9～2.5公里，红外云图的星下点分辨率为 5～12公里。

（2）高分辨率红外分光计：它可以获得大气垂直温度分布和水汽分布。

（3）微波辐射计：它配合高分辨率红外分光计工作，可以获得云层以下的大气垂直温度分布和云中的含水量。气象观测专用系统还包括卫星所载的磁带机等数据存贮装置和数据传输设备。

技术特点

气象卫星在技术要求和设计上具有一些特点。

（1）轨道：气象卫星采用太阳同步轨道或地球静止卫星轨道。为了保证云图的质量，气象卫星的太阳同步轨道呈圆形，偏心率要求小于千分之一，倾角大于90°，高度一般在800～1500公里，以便飞经地球各地区时获取的图像具有相同的光照条件。地球静止轨道气象卫星对位置保持的精度要求不高，东西向为0.5°左右，南北向为1°左右，偏心率小于千分之一。

（2）姿态控制：为了保证云图的图片质量， 气象卫星必须具有很高的姿态稳定性。太阳同步轨道气象卫星要求姿态的变化率小于千分之几度每秒，地球静止轨道气象卫星要求姿态的变化率小于0.0002度/秒和小于0.002度每半小时。气象卫星对姿态的控制精度，要求一般为0.5°～1°。

（3）数据传输：气象卫星的数据传输有 4种：气象遥感仪器获得的原始数据向地面数据处理中心站传输，常用频段为1700兆赫，数据传输速率较高，最高可达28兆比特/秒;气象遥感仪器获得的数据经卫星上初步处理后，实时向地面发送云图等气象资料，常用频段为137兆赫和1700兆赫，数据传输速率较低；气象遥感仪器获得的数据经传到地面作各种数据处理后，再通过气象卫星向各地广播云图等气象资料，常用频段为1700兆赫；收集地面气象站、海洋自动浮标和设置在无人值守地区的自动气象站所获得的温度、压力、湿度等环境资料，常用频段为401和468兆赫。

主要卫星系列

气象卫星的发展经历了试验和应用两个阶段。除美国和苏联外，日本和欧洲空间局于1977年也先后发射了气象卫星，这些国家和组织都参加世界气象组织 (WMO)安排的全球大气研究计划的第一期全球试验（图1）。主要的气象卫星系列有：

（1）“流星”号气象卫星系列：见“流星”号卫星。

（2）“泰罗斯”号气象卫星系列：美国发射的世界第一个试验气象卫星系列，1960～1965年共发射10颗，除最后两颗为太阳同步轨道外，其余的轨道倾角为48°和58°。

（3）“艾萨”号卫星：美国第一代太阳同步轨道气象业务应用卫星。1966～1969年间先后发射了9颗，轨道倾角约102 °，轨道高度约1400公里，云图的星下点分辨率为4公里。

（4）“泰罗斯N/诺阿”卫星系列：见“泰罗斯N/诺阿”卫星。

（5）“静止气象卫星”(GMS) ：日本的地球静止轨道气象业务应用卫星（图2），共2颗，分别于1977年和1981年发射，可见光和红外云图的星下点分辨率分别为1.25公里和5公里。

（6）“气象卫星”(Meteosat)：欧洲空间局的地球静止轨道气象业务卫星，共2颗，分别于1977年和1981年发射，可见光、红外云图和水汽图的星下点分辨率分别为2.5公里、5公里和5公里。

（7）“地球静止环境业务卫星”：见“地球静止环境业务卫星”。

（8）“印度卫星”(Insat) ：印度的通信、广播和气象多用途卫星，它的可见光和红外云图的星下点分辨率分别为2.7公里和11公里。

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气象卫星百科介绍

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